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文章作者郑亮、王潇
对无人技术的渴望导致了人类半个多世纪的努力和尝试。今天，借助更先进的传感器、更快的计算芯片、更准确的深度学习算法、动态且时变的交通状况、复杂多变的天气条件以及随机的交通参与者行为，我们离完全无人驾驶越来越近。让无人驾驶汽车在道路上接受无数的考验。在2018年2月2日举行的全国智能产业峰会上，慧拓总工程师周锐向大家分享了远程控制、虚实结合、人车协同的新型平行驾驶解决方案。并行驾驶被理解为并行智能在智能驾驶中的实际应用。为此，我们采访了并行智能理论创始人王飞跃教授。这位从20世纪80年代起就致力于自动驾驶汽车研究的美国教授，为何在90年代获得正教授称号后又回到“祖国”从事社会研究、研发自动驾驶汽车呢？想要有一个成功的开始吗？您需要计算和知识自动化吗？为什么提出“并行智能”理论和方法？平行驾驶和目前流行的无人驾驶有什么区别？
“Demo'97自动驾驶汽车展示对我的影响比DAPRA挑战更大。”
自动驾驶是通过2004年DARPA挑战赛向公众介绍的。那是2004年3月13日。在加利福尼亚州的一家小酒吧外，数十名工程师和数千名观众聚集在一起，聚精会神地观看15辆汽车在莫哈韦沙漠上进行的比赛。“在暮色沙漠中战斗，穿过硝烟。”。所有参赛车辆无一例外都有夸张的造型，赛车方向盘都是电脑控制的。尽管没有一辆参赛车辆完成142英里的赛事，但这成为启发自动驾驶行业的里程碑事件。“说起来，我们是第一个向学术研究界介绍DARPA军事项目的人。”2005年，IEEE智能汽车会议在美国拉斯维加斯召开，王飞跃教授担任会议主席，DARPA挑战赛项目负责人RonKurjanowicz）应邀通过晚宴报告介绍了智能汽车的最新进展。项目。
然而，亲身经历了这个自动驾驶汽车时代的王飞跃教授表示“早在这之前，1997年8月7日至10日，一场名为Demo'97的集中式自动驾驶汽车演示在加州圣地亚哥举行。”。在我看来，当时示威的规模、意义和影响都比这场比赛更大。”当时的情况是，美国国会在1991年通过了《多式联运地面运输效率法案》，简称ISTEA冰茶法案对此，联邦公路部于1992年启动了一项关于自动化高速公路的国家研究项目。Demo'97是该项目成就的展示。“总体目标是通过无人驾驶车队优化高速公路交通，而不是增加现有道路。”无需采取任何措施即可扩大运输能力。从技术上讲，它主要利用高速公路。我们通过磁条引导来实现这一目标。”Demo'97上展出了20多辆自动驾驶汽车，其中大部分来自通用汽车，还有一些来自福特、本田等公司。预计将有大约1000名观众参加圣地亚哥的自动驾驶汽车展。I-体验了全自动驾驶车辆在15个HOV车道上的75英里驾驶演示，每辆车间隔车身距离，主要演示车辆车道变换、车队合并和车队功能[1]。
Demo'97的真实照片
此次大型无人车展会离不开政府的支持。然而，“天真的”美国政府未能预见到该项目的成本，不到五年的时间，9000万美元的预算就用完了，到了20世纪90年代末，该项目最终被迫放弃。没有政府的支持，自动驾驶汽车的研究和应用进展缓慢。“当时对自动驾驶汽车的政策几乎为零。后来，底特律的一些汽车制造商纳入了发明安全气囊的项目。最重要的考虑因素是安全性和减少高速公路上车辆事故的死亡人数。确实如此。”“它复活了一段时间，”他说。这时，王教授感叹道，“除了零政策，当时几乎没有互联网，没有车内通讯，也没有电子控制。”“当时还没有为汽车提供这项服务，但与现在相比，困难很多。”
“采矿作业自动化是无人驾驶车辆技术最相关、最可靠的应用之一。”
王教授第一次研究“移动机器人”是在20世纪80年代，当时他开发了一种室内机器人，用于太空机器人系统的太空遥控实验，当时他租用了纽约州北部的T1专线来模拟地与火星的通信。需要数十万美元。随后，他前往美国宇航局位于亚利桑那州的太空资源利用中心，负责设计和控制外太空的自动化工厂，当时的目标是利用机器人更好地开发火星和月资源。随后，我们与美国国家标准与技术研究院（NIST）的Albus合作，开发了“蜘蛛机器人”无人车以及利用Zircon的无人制氢工艺。
“如果民主党总统克林顿和共和党国会之间的斗争没有阻止我们的火星项目获得预算批准、支付项目工资、被迫停止，我们就是发扬‘精神’的人。”面对“挑战”、“火星探测车”等活动，王教授无奈地笑道“当时我必须在有现金的卡特彼勒矿车和没有现金的火星探测车之间做出选择，最后，我选择了矿用卡车。”这导致他们将‘收购’的项目归还给喷气推进实验室，并选择了轮式装载机的自动化项目——富有的卡特彼勒大型现场装载机，这也成为王教授“基于代理的网络控制”思想的起源。随后，他将分层智能控制理论和智能采矿算法应用到98T自动装载车上，取得了非常好的效果，因此获得了卡特彼勒技术发明，并于1998年与同事合作完成了世界上第一台采矿自动装载机。有关汽车的研究论文。
项目结束二十年后，王教授仍然表示“采矿作业的自动化，主要包括挖掘、装载和运输，是无人驾驶技术最适合、最可靠的应用领域。采矿业是一个相对封闭、结构化的行业。“受控环境加上驾驶员劳动强度高、工作环境恶劣，特别适合应用自动驾驶汽车、机器人等人工智能技术。”
矿用卡车自然无法与民用车辆相比，因为它可以在开放且不受控制的外部环境中实现自动驾驶。为了改善拥堵的交通，减少汽车事故死亡人数，并确保无人驾驶技术能够惠及数百万家庭，他在90年代末带领团队与亚利桑那州政府合作，创建了VISTAVehicles，这是一种用于交通自动化的智能系统。VISTA上路测试的那天，不仅在亚利桑那州而且在全国引起了不小的轰动。由于他在这一领域的杰出贡献，他还获得了亚利桑那州授予的最高荣誉——“亚利桑那杰出成就”。
“我们如何用有限的资源满足无限的性能需求？”
20世纪90年代末，Intel刚刚发布了主频仅为120Mhz的Pentium系统。1997年4月，IBM的深蓝计算机击败了人类世界象棋冠军加里卡斯帕罗夫，当时深蓝的算法无非就是暴力法，因此与AlphaZero目前的计算能力和深度学习算法不同。另外，上世纪末，激光雷达才刚刚开始应用于汽车，但不仅价格昂贵，而且外观笨重。在计算能力和硬件资源有限的条件下，如何利用好有限的资源实现真正的无人驾驶，保证对环境的敏感度，保证安全驾驶，是王飞跃教授及其团队关心的题。题。小时。简单地通过传感器构建车辆安全需要在车身周围布置多个摄像头和各种传感器，但将这些传感器与每秒积累的数据连接起来会导致车辆驾驶困难。装有传感器的车辆就像一个有输液管的病人遇到雨、雪、信号干扰或拥挤的步行区时，它随时可能失去控制。王教授很早就注意到了这一点，并在演讲中表示，“我认为一定有比目前自动驾驶研究方向更好、更实用的方向……”
在解决自动驾驶用有限的资源满足无限的性能要求的过程中，王教授受到代理技术的出现很大的启发。代理是20世纪90年代的热门话题，甚至在一些文献中被称为软件领域的下一个重大事件。现代人工智能创始人之一马文明斯基（MarvinMinsky）在1986年写了一本叫《SocietyofMinds》的书，中文译为《SocietyofMinds》，它就完成了。本书使用代理来解释人类行为和许多宏观社会现象的复杂性。非常简单的个体行为交互机制逐渐演化出来。Agent技术为自下而上解决新的分布式应用题提供了一种有效的方法，同时Agent技术通过对现实世界元素进行建模、组合和计算，为研究分布式计算系统提供了全面、准确的方法。系统属性提供了合理的概念模型。
这项技术的出现，结合NASA/RPI太空探索智能机器人系统中心早期研究智能机器人、空间移动无人机器人和无人飞行器的丰富工作经验，让王飞跃教授萌生了“并行”的想法。“我们当时的初衷是利用‘本地简单、远程复杂’的理念，在网络空间设计一个虚拟‘司机’，充分利用无人驾驶汽车技术。”他说。它是一个在线并行“软件机器人”系统，通过虚拟现实并行驾驶来辅助人类驾驶，将简单的决策置于“车内”，并将需要大量计算的复杂情况置于“车外”。通过共享和整合有限的资源，通过远程控制可以更有效地完成自动驾驶汽车的研究。”这一想法提出后，在当时低迷的自动驾驶汽车研究和应用的许多领域都发现了新的方法。
并行驾驶的思想曾用于20世纪90年代末美国无人驾驶汽车VISTA的开发和数字测试跑道的设计，后来又被用于国内“863”汽车电子核心项目“EmbeddedReal-OSGi”/VDX基于“SystemvASOS”的小时汽车。尽管应用工作已部分实现，但该方法在近十年后的2005年才正式全面提出。它是根据“车内简单、车外复杂”原则设计的并行驱动系统的网络化智能体。当时还没有云的概念，解决方案是将复杂的部分放在中央计算和控制中心。
“20世纪自动驾驶研究缺乏资源，21世纪缺乏场景数据。”
进入21世纪，谷歌等互联网巨头的加入给自动驾驶汽车的研究带来了新的希望，并且随着车辆计算能力和传感器硬件的进步，自动驾驶正在进入快速发展的春天。然而，虽然不少车企拥有高线激光雷达、先进的计算、可以绘制车道等级的高精度地图，但仍然无法保证全场景自动驾驶的安全性，距离量产还很遥远。即使谷歌今年年初启动了无人驾驶出租车业务，也仅限于凤凰城等降雨量很少、特殊情况下需要远程控制的地区。
王教授仿佛预言道“这是一个必须要经历的过程，从‘马路’这个中文名字就可以得到暗示。以前中国的一条路叫‘马路’，这是什么意思呢？””很简单，马走的路就是这样。现在呢？骑马是违法的。你只能乘坐大卡车才能到达那里。以前家家都有马车，但谁买得起呢？怎么办？几千万，都是有人的。唯一能看到马的地方是哪里？前提是赛道需要汽车。现在普通人家里都有车了。但未来呢？我相信，未来，只有有人才能买到自己能开的车。如果你能负担得起，让你的车上路的唯一方法就是把它停在一辆大卡车上。您可以在赛道上行驶。汽车刚出现的时候大连鹏龙腾川奔驰4S店合法吗？
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